研究生課程案例庫建設(shè)初探
——以《智能紡織品》課程為例

繆宏超，趙德方

（紹興文理學(xué)院，浙江 紹興 312000）

近年來，在國家大力倡導(dǎo)培養(yǎng)應(yīng)用型復(fù)合人才的大背景下，研究生培養(yǎng)模式逐漸從學(xué)術(shù)型向應(yīng)用與學(xué)術(shù)型并重轉(zhuǎn)變[1]，學(xué)生的實踐動手能力成為研究生培養(yǎng)工作的核心工作之一。2015 年5 月7 日，國家教育部印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設(shè)的意見》，該《意見》明確指出在研究生培養(yǎng)過程中要加強(qiáng)案例教學(xué)[2]。全方位建設(shè)課程案例庫并運(yùn)用于教學(xué)的模式，可以幫助學(xué)生加強(qiáng)理論知識與實際知識的聯(lián)系，夯實理論知識基礎(chǔ)，對研究生科學(xué)研究的工作起到至關(guān)重要的作用。

1 國內(nèi)外相關(guān)案例庫的研究概況及發(fā)展趨勢

案例教學(xué)法起源于美國哈佛法學(xué)院[3]，這種方法通過別具一格的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)方法，實現(xiàn)課堂教學(xué)的師生互動和知識點(diǎn)情景化[4]。近年來，案例教學(xué)法經(jīng)過推廣改善已被世界各高校普通認(rèn)可，在我國也產(chǎn)生了較好的影響，廣泛應(yīng)用于高校教學(xué)改革中。

通過研究發(fā)現(xiàn)，教學(xué)案例庫的建設(shè)較普遍涉及法學(xué)、管理學(xué)等人文社會科學(xué)教育，并逐漸拓展至工科類專業(yè)[5]。姜南構(gòu)建了民商法學(xué)案例庫，并將案例庫應(yīng)用于學(xué)生預(yù)習(xí)、教學(xué)分析、課上討論以及布置作業(yè)等方面[6]；席晨露構(gòu)建了國際漢語教學(xué)案例庫，并對案例庫進(jìn)行分析，考量其可操作性[7]；白建峰等以《環(huán)境工程微生物學(xué)》課程為例，探討了環(huán)境工程碩士研究生案例庫的建設(shè)模式[8]；王福斌等在專業(yè)碩士課程教學(xué)中引入案例教學(xué)法并構(gòu)建了案例教學(xué)庫，提出內(nèi)外循環(huán)案例建設(shè)內(nèi)容持續(xù)改進(jìn)的循環(huán)模式[9]。教學(xué)案例庫的建設(shè)已取得初步成功，但目前積累依然相對匱乏，基于真實情境，注重理論與實踐相結(jié)合的課程體系的研究生課程案例庫還很薄弱，建設(shè)符合研究生培養(yǎng)目標(biāo)要求的高質(zhì)量案例庫，切實提升學(xué)生實踐能力值得深入研究。進(jìn)一步分析這些教學(xué)案例庫所涉及的課程，可以發(fā)現(xiàn)案例庫建設(shè)更加側(cè)重于人文學(xué)科或者工科專業(yè)碩士，而對于學(xué)術(shù)型碩士課程案例庫的建設(shè)還在摸索階段，說明在傳統(tǒng)認(rèn)知中學(xué)術(shù)型碩士研究生課程教學(xué)更偏理論學(xué)習(xí)和科學(xué)研究，從而忽視了實踐能力對于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。因此未來對于學(xué)術(shù)型碩士研究生課程案例庫的建設(shè)任重而道遠(yuǎn)。

2 《智能紡織品》課程教學(xué)現(xiàn)狀

《智能紡織品》是一門針對紡織工程專業(yè)研究生開設(shè)的綜合性課程，系統(tǒng)介紹了智能紡織品的有關(guān)基本概念、基本規(guī)律和基本理論，使學(xué)生掌握紡織品智能化的設(shè)計思路、途徑、生產(chǎn)方法及產(chǎn)品應(yīng)用，并對智能型紡織品未來發(fā)展進(jìn)行展望。在以往的教學(xué)過程中存在的問題為：首先，課程覆蓋面較廣，介紹了大量前沿智能材料在紡織品中的應(yīng)用，而其中的絕大部分還處于未完全產(chǎn)業(yè)化的階段，由于實驗材料較難獲得，實驗條件有限，課程未設(shè)立實驗環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生實踐能力較弱，不能滿足其在紡織工程及材料領(lǐng)域的要求；其次，課程涉及較多學(xué)科交叉且難度較大的知識點(diǎn)，其中智能紡織品的生產(chǎn)原理晦澀難懂，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)時感到學(xué)習(xí)困難，學(xué)習(xí)積極性不高；再次，傳統(tǒng)的教學(xué)模式以灌輸式、填鴨式講授知識的教學(xué)模式為主，強(qiáng)調(diào)以教師授課為主體，忽略了學(xué)生的主觀能動性，獲得較差的學(xué)習(xí)體驗。針對以上情況，案例庫的建設(shè)刻不容緩。

3 建設(shè)舉措

3.1 重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

采用“課前知識準(zhǔn)備、課中答疑解惑、課后鞏固知識”模式，對理論教學(xué)內(nèi)容和實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理、分類與重構(gòu)，判斷知識點(diǎn)是否合適引入教學(xué)案例、引入什么樣的案例進(jìn)行講授，且引入的案例如何合理及無痕地插入教學(xué)過程，使案例真正助力課程教學(xué)。

3.2 建立教學(xué)案例庫

3.2.1 教學(xué)案例庫建設(shè)關(guān)鍵

《智能紡織品》課程案例庫建設(shè)的關(guān)鍵在于以教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，正確布局案例庫，切忌為了案例而案例的錯誤操作，生搬硬套的案例不但起不到積極作用，反而會讓學(xué)生產(chǎn)生反感。為了使課程順利開展，在案例庫完成建設(shè)后，根據(jù)實際情況做到及時更新。智能紡織品屬于前沿科技，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度極快，只有不停增加新鮮資訊并摒棄過時的案例，才能做到課程內(nèi)容與科技發(fā)展并肩同行。

3.2.2 教學(xué)案例庫建設(shè)特色

由于課程本身特點(diǎn)，《智能紡織品》課程案例庫建設(shè)的最大特色就是學(xué)科交叉，有部分案例所涉及到的知識點(diǎn)不僅僅是紡織相關(guān)知識，還必須將紡織學(xué)科與其他一個甚至幾個學(xué)科的知識融合起來進(jìn)行分析與討論。教師在案例庫的建設(shè)中不能局限于紡織產(chǎn)業(yè)，要將觸角伸到其他學(xué)科中，才能使課程內(nèi)容更加豐富，讓學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)到更多的知識。

在課程案例庫的建設(shè)過程中，教師創(chuàng)新性地發(fā)動學(xué)生一起進(jìn)行搜集，從學(xué)生角度看他們對課程知識點(diǎn)的理解。為了保證學(xué)生案例搜集的數(shù)量與質(zhì)量，將此納入平時成績評定。這種方法既能增加案例庫中案例的數(shù)量，又能與學(xué)生產(chǎn)生互動，提升其學(xué)習(xí)積極性。

3.3 案例庫的教學(xué)應(yīng)用計劃

教學(xué)案例庫中的案例將按章節(jié)應(yīng)用于課程教學(xué)中，并及時進(jìn)行更新?lián)Q代，保證課程正常有序開展。將內(nèi)容重構(gòu)后的課程進(jìn)行頂層設(shè)計，按照要求搜集案例并進(jìn)行案例編寫，課程組對案例的合理性進(jìn)行評價后方讓其進(jìn)入教學(xué)案例庫。在使用案例庫中的案例前，首先要對案例進(jìn)行講解設(shè)計，最后再用于教學(xué)過程中（圖1）。整個教學(xué)案例設(shè)計流程合理，應(yīng)用計劃符合要求，取得較好的教學(xué)效果。

圖1 教學(xué)案例庫設(shè)計流程圖

4 案例庫建設(shè)內(nèi)容

基于《智能紡織品》課程案例教學(xué)的基本思路，以服務(wù)教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生為原則，對該課程的所有章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行重新分析與解構(gòu)，按照教學(xué)要求設(shè)計案例，由此構(gòu)建了7 個章節(jié)的教學(xué)案例庫，為該課程開展案例教學(xué)實踐活動提供了有效支撐。現(xiàn)以“形狀記憶材料及形狀記憶紡織品”及“仿生材料及仿生紡織品”為例，詳細(xì)論述教學(xué)案例庫的建設(shè)情況。

4.1 以“形狀記憶材料及形狀記憶紡織品”為例

“形狀記憶材料及形狀記憶紡織品” 主要內(nèi)容為了解形狀記憶材料的生產(chǎn)原理、合成方法及應(yīng)用，掌握形狀記憶材料及其紡織品的產(chǎn)品應(yīng)用及影響因素，在教學(xué)過程中插入3 個關(guān)鍵案例。

第一，由一個關(guān)于形狀記憶的視頻案例開始教學(xué)，了解什么是形狀記憶，分析影響形狀記憶高聚物記憶性能的原因，利用圖片設(shè)計流程圖，整體展現(xiàn)形狀記憶材料的原始狀態(tài)、Tg 下的初始狀態(tài)、其他溫度下變形狀態(tài)、再次回到Tg 下的回復(fù)狀態(tài)，比較Tg 下初始狀態(tài)與回復(fù)狀態(tài)之間的關(guān)系，幫助學(xué)習(xí)理解Tg 對于形狀記憶高聚物記憶能力的影響，通過案例使學(xué)生對形狀記憶有更直觀的認(rèn)識，幫助他們更好更快地掌握形狀記憶機(jī)理。

第二，以形狀記憶織物為案例，分析其激發(fā)裝置圖，研究此裝置的作用原理及使用范圍。此案例利用Ti-Ni 形狀記憶彈簧具有記憶的功能設(shè)計形狀記憶織物激發(fā)裝置用于高溫環(huán)境，當(dāng)Ti-Ni 形狀記憶彈簧的轉(zhuǎn)換溫度低于45℃時，彈簧不會發(fā)生變化，而當(dāng)溫度高于45℃時，Ti-Ni 形狀記憶彈簧記憶初始形狀，快速變長，從而將人體與外界隔絕開來，而由于絕緣片4 隔絕彈簧傳遞溫度至皮膚，傳導(dǎo)片3 將外界溫度傳導(dǎo)至彈簧，因此人體不會受到外界高溫傷害。由此案例設(shè)計形狀記憶裝置，將理論應(yīng)用于實際，分析其在紡織品中的應(yīng)用。

第三，由形狀記憶材料的小視頻為案例來源，腦洞大開分析形狀記憶材料的應(yīng)用范圍。形狀記憶材料可以應(yīng)用的范圍非常廣泛，例如形狀記憶鞋襪可以記住腳掌形狀，貼合人體，穿著舒適；形狀記憶血管在體外記錄進(jìn)入身體后的最佳形狀，但為了便于微創(chuàng)進(jìn)入人體，在體外將其變小，當(dāng)進(jìn)入人體遇到合適的溫度等條件，立刻恢復(fù)到記憶狀態(tài)，血管展開，開始工作。

4.2 以“仿生材料及仿生紡織品”為例

“仿生材料及仿生紡織品”主要為了解仿生材料及其紡織品的種類、分類等，熟悉仿生材料及其紡織品的生產(chǎn)原理、應(yīng)用等，在教學(xué)過程中同樣插入3 個關(guān)鍵案例。

第一，以露珠在荷葉上滾動的現(xiàn)象為案例，探討原因并分析其在紡織材料上的應(yīng)用。露珠在荷葉上滾動的現(xiàn)象叫做荷葉效應(yīng)，分析原因可知，荷葉表面粗糙，有無數(shù)乳頭狀凸起，且表面被蠟質(zhì)覆蓋，乳頭狀凸起間又被空氣填充，因此水滴在上面滾動時的接觸角非常小，荷葉不會被液體浸濕，且滾動過程中可以將污漬帶走。此案例的分析，為模仿荷葉表面效應(yīng)生產(chǎn)超疏水自清潔紡織品提供了思路。

第二，以“結(jié)構(gòu)色的美麗”視頻為案例，探討結(jié)構(gòu)色在紡織品上的應(yīng)用。自然界中有很多絢麗的顏色不是通過色素產(chǎn)生而是通過結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顏色，往往色彩絢麗，非常美麗，且這些顏色與傳統(tǒng)染色相比，不會對環(huán)境產(chǎn)生任何影響。通過結(jié)構(gòu)生色案例，以減少環(huán)境污染為目標(biāo)，探討顏色產(chǎn)生的其他方法。

第三，以菲爾普斯身穿鯊魚皮泳衣游泳而獲得眾多獎項的事件為案例，分析鯊魚皮泳衣的成型原理及幫助運(yùn)動員提高成績的關(guān)鍵因素。在國際泳聯(lián)禁止鯊魚皮泳衣使用之前，菲爾普斯等運(yùn)動員身穿鯊魚皮泳衣獲得了多枚金牌并多次打破世界紀(jì)錄。究其原因，鯊魚皮泳衣模仿鯊魚皮膚，擁有獨(dú)特的微觀表面結(jié)構(gòu)和縫紉方法，可以有效減少水阻，大幅度提高成績。

由這兩個章節(jié)的設(shè)計可以看出，案例庫建設(shè)內(nèi)容來源廣泛，基本上都是生活中常見并較易理解的案例，案例以圖片、視頻等形式呈現(xiàn)，且主題緊緊圍繞教學(xué)內(nèi)容，使原本晦澀難懂的理論知識轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H案例，開拓了學(xué)生的視野，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考問題與解決問題的高階能力，幫助學(xué)生快速進(jìn)入課程學(xué)習(xí)，受到學(xué)生的歡迎。

5 案例庫建設(shè)的教學(xué)價值

《智能紡織品》是一門前瞻性較強(qiáng)的課程，為了讓學(xué)生較順利地獲得知識，必須對教學(xué)方法進(jìn)行革新，而案例庫的建設(shè)剛好符合這一目標(biāo)。課程案例庫的完善和及時更新是開展教學(xué)改革的基礎(chǔ)。課程通過搜集到的大量資源，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，改變教師為課堂唯一主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式，使學(xué)生地位得到提升，互動加強(qiáng)，課堂氣氛活躍，學(xué)習(xí)效果較好。這種教學(xué)方法非常適合研究生課程學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考，并在課堂上形成有效互動，在一定程度上提升學(xué)生綜合素質(zhì)，具有極高的教學(xué)效果及教學(xué)價值。

通過《智能紡織品》課程教學(xué)資源庫的建設(shè)，改變課程“純理論”的知識學(xué)習(xí)模式，積極搜集生產(chǎn)生活中與智能紡織材料或智能紡織品相關(guān)的實際案例，并在課堂講授或討論中進(jìn)行應(yīng)用，使其服務(wù)于課堂教學(xué)與科學(xué)研究，活躍課堂氣氛，增加師生互動，提升學(xué)習(xí)積極性，并彌補(bǔ)由于實驗條件限制而無法開展實驗的不足，在一定程度上彌補(bǔ)學(xué)生實踐能力不強(qiáng)的缺陷，對提高學(xué)生的判斷能力、分析能力、決策能力、協(xié)調(diào)能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊合作的能力起著重要作用。

6 結(jié)語

教學(xué)案例庫努力發(fā)掘與搜集跟課程相關(guān)的典型工程案例，通過案例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入真實情境，最大可能實現(xiàn)真實生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)流程，讓學(xué)生學(xué)會獨(dú)立思考，并具備分析和解決問題的高階能力。此次研究生課程教學(xué)案例庫的建設(shè)首先以服務(wù)紡織工程碩士研究生教學(xué)為首要原則，以理論結(jié)合實際這個重要途徑正確處理科學(xué)研究與實際生產(chǎn)之間的關(guān)系，并以案例庫系統(tǒng)化為目標(biāo)，建設(shè)更符合課程與教學(xué)要求、更受學(xué)生歡迎的教學(xué)案例體系，為提高教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮重要作用。